IBM 2nm芯片彎道超車？他連車都沒有

2021年5月11日，5月6日晚間IBM首發了2nm工藝芯片，與當前主流的7nm芯片相比，IBM
2nm芯片的性能預計提升45%，能耗降低75%。那麼IBM首發2nm是否意味着IBM這個藍色巨人在芯片製造行業站起來了呢？從最近的消息和行業歷史上來看明顯不是。

沒有車何談彎道超車？

一般來說，像發布幾納米製造工藝這個事，屬於芯片代工行業（或者芯片製造行業）的問題，典型企業比如像英特爾、台積電、三星。IBM發布2nm芯片之後，很多文章將IBM和這些企業做對比，一些人認為IBM發布2nm芯片之後在芯片製造行業彎道超車了。但是IBM和這些企業最大的不同在於，他沒有生產先進邏輯製程芯片的晶圓廠。對於芯片製造行業來說，能夠量產芯片的晶圓廠就是“車”，IBM沒有車如何談彎道超車？

先把技術立在這 IBM歷史上沒少干

對於熟悉IBM的人來說，這次IBM 發布2nm芯片其實並不意外。比如2017年的時候，IBM展示了首個5nm製程芯片，而台積電的5nm則要等到2019年了。這兩條消息放在一起看是不是感覺IBM在芯片製造行業超過台積電了？但其實也跟這次一樣，IBM當年發布的也是一個“實驗室成果”，並非量產。

截取自台積電官網

另外就像現在比較熱門的“碳基芯片”，雖然還是在研究階段，但很多人覺得國產芯片能在“碳基芯片”這個領域上彎道超車。

但熟悉IBM的人也會知道，2011年就有媒體報道稱IBM拿出了全球第一個通道長度(柵極長度)不足10nm的碳納米晶體管。在石墨烯方面，IBM做成了第一個兼容CMOS的石墨烯集成電路(倍頻器)，頻率最高可達5GHz，而且能夠在200℃高溫下穩定工作。

因此在歷史上，IBM很喜歡做確立標準的人，但其它廠商採用不採用就是另一回事了。

IBM的“2nm芯片”不是量產

任何一種工藝從誕生之日起到最終的商業化都需要漫長的良率爬升過程。而這次發布的2nm芯片來自IBM的半導體技術研究中心。也就是說這次發布的2nm是一個“實驗室成果”，而並非一種商業量產。

有人可能會覺得“實驗室產物”下一步不就能量產了嗎？其實並不是，很多實驗室產物因為經濟或者其它因素的影響，最終擱置而不能走向商業化。

很多熟悉電腦的人可能都知道，現在的電腦多是以二級製為基礎。可是現在應該很少有人記得蘇聯的三進制計算機了，這就是一個典型被擱置的研究項目。

IBM現在並沒有能夠生產這樣芯片的晶圓廠，因此他需要把技術推給其它廠商，讓其它廠商量產2nm芯片。而推給其它廠商帶來的問題就是，其它廠商不一定用他的技術。畢竟這些技術不是拿來就能用，而且還需要解決良率問題。所以本次IBM雖然發了一個2nm芯片，但這項技術未來是被採納為主流技術還是被歷史遺忘，都存在可能。

IBM的“2nm芯片”是個什麼水平

咱們再來聊聊這次發布的2nm芯片在業界到底是個什麼水平。首先在芯片行業中，如果能在一塊指定面積的芯片中塞入更多數量的晶體管，那麼它的性能就會更強。現在芯片工藝的發展方向也是這樣，通過更先進的工藝把晶體管做小，這樣就能在芯片中塞入更多晶體管。所以就產生了一個可以粗略衡量芯片製造工藝的標準，晶體管密度。

此次IBM發布的2nm芯片晶體管密度為333 MTr，台積電的3nm（N3）大致為291.2 MTr，而intel的5nm大致在292.2 MTr-343.7 MTr。

因此IBM發布的2nm芯片從晶體管密度上看水平應該與台積電的2nm相當（強於台積電3nm），有可能略遜與intel的5nm。